工程材料与成形技术基础第2版教学课件作者庞国星0绪论课件.ppt

工程材料与成形技术基础 绪 论 一、材料和材料科学 1、材料 材料是指人类用以制造各种有用器件的物质。 材料是人类生产和生活所必须的物质基础。 由于材料的重要性，历史学家根据人类所使用的材料来划分时代。 石器时代 青铜器时代 铁器时代 材料的发展水平和利用程度已成为人类文明进步的标志。 航空航天材料 光纤通讯 中华民族在人类历史上为材料的发展和应用作出过重大贡献。 司母戊鼎 河南安阳晚商遗址出土 青铜铸造 高133厘米 重875kg 饰纹优美 越王勾践剑 湖北黄石发现的春秋晚期的铜矿遗址 矿井深达50m 炼铜炉渣多达40万吨 实属罕见 《天工开物》 我国的大型钢铁企业 中国的导弹 卫星 原子弹 氢弹 中国的航天事业-“神舟”号飞船 中国的航天事业-“神舟”号飞船 人类对材料的认识是逐步深入的。 1863年，光学显微镜首次应用于金属研究，诞生了金相学，使人们能够将材料的宏观性能与微观组织联系起来。 1912年发现了X-射线对晶体的作用并在随后被用于晶体衍射分析，使人们对固体材料微观结构的认识从最初的假想到科学的现实。 1932年发明了电子显微镜被，把人们带到了微观世界的更深层次（10-7m） 2、材料科学 材料科学是以材料为研究对象的一门科学。 主要研究内容： ⑴ 研究材料的化学组成、结构与性能的关系； ⑵ 研究材料的形成机理和制取方法； ⑶ 研究材料物理性能的测试方法和技术； ⑷ 分析材料的损坏机理； ⑸ 研究材料的合理加工方法和最佳使用方案 二、工程材料的应用和发展 材料的应用 材料的应用 新型材料 材料科学的发展趋势 材料使用要求多功能化 材料性能优化与先进材料研究 先进材料离不开新工艺开发 基础性研究在不断深入 失效分析与预防愈受重视 材料设计理论多层次化 发扬跨学科的特点 工程材料目前正朝高比强度（单位密度的强度）、高比模量（单位密度的模量）、耐高温、耐腐蚀的方向发展。 三、工程材料与成形技术课程的性质和任务 课程性质：是机械类和近机类各专业的技术基础课 课程任务： ⑴ 了解工程材料的一般知识； ⑵ 建立化学成分、组织结构、加工工艺与性能之间的关系： 工艺-组织-性能之间关系的例子 ① 化学成分(成分)：组成材料各元素在材料中的浓度。 ② 组织：用肉眼或借助于不同放大倍数的显微镜所观察到的金属内部的情景。 ③ 结构：材料中各原子的具体组合状态。一般通过X-射线衍射或透射电镜研究。 ⑶ 了解常用材料的用途和加工工艺。 ⑷ 初步具备合理选材、正确确定加工方法、妥善安排工艺路线的能力。 ? 课程特点：基本概念多，与实际联系紧密，是一门应用科学。 * * 哥伦比亚号航天飞机 手锤 涡喷13AⅡ发动机 锉刀 “神舟”四号飞船成功返回 石器 铁器 象形尊(西周) 龙 芯 联想计算机 在宇宙飞船表面装陶瓷防护瓦片 飞机发动机叶片 F-14 春秋晚期越国青铜兵器 出土于湖北江陵楚墓 长55.7厘米 剑锷锋芒犀利 锋能割断头发 生铁炒熟铁图 宋应星 鞍钢 攀钢夜景 中国第一颗人造卫星 长征火箭大家族 中国第一颗原子弹爆炸 中国第一颗氢弹爆炸 “神舟二号”飞船运往发射工位 “神舟”一号飞船 “神舟”一号发射成功 “神舟”二号发射成功 “神舟”三号发射成功 “神舟”四号发射成功 “神舟”三号飞船 “神舟”四号飞船 灰铸铁的显微组织 光学显微镜 Pb-Sn共晶组织 Si表面的重构图象 X-射线衍射仪 透射电子显微镜 扫描电子显微镜